低湿地

低湿地は、平均高潮線（MHM）より下に位置する潮汐湿地です。標高、水没頻度、土壌特性、植生、微生物群集、その他の指標に基づき、塩性湿地は低湿地、中湿地／高湿地、高地の3つの明確な地域に分類されます。[1]低湿地は、満潮時には毎日水没しますが、干潮時には露出したままになるという特徴があります。

動植物

背の高いSpartina alterniflora（スムーズコードグラス）は、低湿地で優占する植物種です。S. alterniflora は、塩性湿地の生息地に適応した在来の湿地種で、北アメリカ東海岸、ワシントン州沿岸、メキシコ湾沿岸に見られます。[2]この背の高い暖地型草は、頻繁に浸水し、塩分濃度が高い地域で成長します。[2]この種は、シオマネキ（Uca pugnax）、イガイ（Geukensia demissa）、水鳥、渉禽類、海岸の鳥類、マスクラット、および商業的に重要な魚介類に隠れ場所やカバーを提供します。[2] S. alterniflora は、土壌を安定させることで海岸線の浸食防止に貢献し、水柱から重金属などの有毒物質をろ過して水質を改善します。[2]

生態系サービス

塩性湿地は非常に生産性の高い生態系であり、炭素循環[3] [4]、窒素循環[1] [5]、沿岸洪水防止[ 4]など、多くの生態系サービスを提供しています。 [6]

洪水対策

沿岸インフラは、海面上昇、暴風雨、地盤沈下による洪水に対して脆弱です。[7]塩性湿地は、海岸線を直接緩衝し、波を消散させることで洪水の影響を軽減するのに役立ちます。[7]塩性湿地は、波や潮流の障壁として広く認識されている多くの種類の自然沿岸地形の一部です。[7]湿地の植生は波の減衰を引き起こし、波の減衰の最大60%を占める可能性があります。[7]湿地の植物はまた、土壌の安定性を高め、土壌浸食を減少させます。[7]

生物地球化学的生態系サービス

塩性湿地やその他の沿岸湿地生態系は、地球規模の生物地球化学循環、特に炭素と窒素の循環において重要な役割を果たしている。[1] [8] [5]

炭素循環

塩性湿地などの沿岸湿地は、成熟した熱帯林の最大10倍の速度で炭素を隔離することができます。[9]湿地植物は光合成を通じて大気から大量の二酸化炭素を吸収します。[9]この炭素は植物組織と土壌に数百年から数千年にわたって貯蔵されます。[9]沿岸塩性湿地は、1平方メートルあたり年間約210グラムの炭素を隔離することができ、[3]これは熱帯林の同等の面積あたりの2～5倍の炭素に相当します。[9]

Ehポテンシャル（反応のエネルギー的有利性）は低湿地で最も低い。[8] Ehポテンシャルは、二酸化炭素として大気中に酸化されて炭素が失われるポテンシャルを示す。 [8]そのため、低湿地は湿地プラットフォームの他の部分と比較して二酸化炭素排出量が最も少ない可能性がある。

窒素循環

塩性湿地では、硝化と脱窒の両方が起こります。硝化では、アンモニウムが亜硝酸塩に酸化され、亜硝酸塩が硝酸塩に酸化されます。脱窒では、硝酸塩を末端電子受容体として有機物が酸化されます。脱窒は低湿地で最も多く行われます[5] 。窒素循環は低湿地で最も少なくなります[1]。

低湿地への脅威

海面上昇

沿岸湿地の将来的な健全性と持続性は、非常に不確実です。[4] [6] [10]標高勾配の低い塩性湿地などの沿岸湿地は、海面上昇（SLR）の増加による影響を最初に受け、それに適応しなければならない生態系です。[11]堆積物供給が少ない、または減少している塩性湿地では、面積の損失が予測されています。[10]気候変動に関する政府間パネル（IPCC）のRCPシナリオによっては、メタ分析研究における塩性湿地の60～91％が将来のSLRの速度についていくことができないでしょう。[10]この同じ研究で、局所的なSLRの速度が最も高い9つの湿地のうち8つは、すでにSLRのペースについていけず、平均して年間3.9ミリメートルの損失を経験しています。[10]人為的な二酸化炭素排出に伴う地球温暖化による熱膨張の増加と海洋への水供給量の増加により、2021年現在、米国大西洋岸の海面上昇率は年間0.6～4ミリメートルの範囲となっています。[12]大気中の温室効果ガスの量が増加するにつれて、海面上昇率は今後さらに増加すると予想されています。[12] [10]海面上昇により、低湿地は「水没」し、開水域に変化します。[5]

人間の妨害と干渉

道路や住宅などの沿岸開発は、海面上昇時に塩性湿地が海岸から内陸へ移動するのを妨げます。[10]過去には、氷河作用による海面上昇への反応として、塩性湿地が内陸に移動したことがありました。[10]湿地の真上の土地は、海面上昇による塩水浸水の増加により、徐々に高地湿地へと変化します。[13]土壌の塩分と水分の増加の結果として、高地の植生は塩生植物の湿地種に置き換わります。 [13]これは、潮汐の影響を受ける小川に最も近い低地湿地が開水面へと変化するときに発生します。[13]湿地植生帯の境界は内陸に移動します。[13]これにより、各湿地帯の面積は同じままになります。ただし、インフラが湿地のすぐ高地にある場合、その湿地は物理的に移動がブロックされます。[13]低湿地と高湿地の境界は内陸へと移行し続けていますが、湿地の高地には湿地化できる土地がありません。その結果、高地、そして最終的には高湿地が失われていくことになります。

沿岸開発は高地の湿地の移動を阻害するだけでなく、湿地への流出水も増加させます。 [14]沿岸開発により湿地付近で不浸透性の表面が増えると、降雨流出水と表層水が湿地に流入する量が増加します。[14] 流出水は、肥料、堆積物、廃棄物、ゴミなどの汚染物質だけでなく、淡水も湿地に運びます。 [14]具体的な生態学的影響とその大きさは、流出汚染物質の濃度、頻度、化学組成によって異なります。さらに、湿地は、沿岸開発や農業に利用できるように、排水、浚渫、埋め立てが行われることがあります。[15]湿地では、蚊などの害虫駆除のために、溝掘りや排水が行われることもよくあります。 [15]

侵入種

他の多くの生態系と同様に、塩性湿地も外来種の侵入を受けやすい。 [16] ヨシ（Phragmites australis）は、多年生で侵略的な湿地草で、高さ10フィートを超える密生した群落を形成し、塩性湿地の一般的な侵入種である。[17] ヨシは急速に近隣地域に定着し、在来の湿地植物を駆逐することもある。[17]この侵入種は、塩性湿地の野生生物にほとんど、あるいは全く餌や隠れ場所を提供しない。[17]

堆積物は、従来の意味では侵略的種ではありませんが、在来の塩性湿地植物を破壊することもあります。[引用が必要]堆積物は、主に湿地の枯れた植物でできた堆積物です。[引用が必要]堆積物が一定期間にわたって植物の上に蓄積すると、日光を遮り、その下の植物を窒息させます。[引用が必要]

Sesarma reticulatum（ムラサキカニ）は湿地原産種ですが、漁業やカニ漁によって生態系から捕食者を排除することができます。 [18]ムラサキカニの個体数が抑制されないまま放置されると、 S. alternilfora を「なぎ倒し」、土壌中の巣穴の数が増加します。 [18]巣穴は土壌の安定性を低下させ、土壌侵食の可能性を高めます。 [18]

保全と管理

世界には、The Nature Conservancy、 Environmental Protection Agency、Buzzards Bay Coalition、Association to Preserve Cape Cod、Department of Environmental Management など、塩性湿地の修復、保護、管理に携わる 組織が数多くあります。

一般的な復元戦略には、潮汐交換の回復、堆積物の特性回復、土壌レベルの再構築、浚渫堆積物の塩性湿地への転換、外来種の制御、ボートやその他の水上車両の制限などが含まれます。[19]塩性湿地で採用される方法は、特定の湿地自体と地域によって異なります。[19]例えば、カナダのファンディ湾の塩性湿地は、暗渠を建設して潮汐路を拡張することで復元できますが、北西ヨーロッパの塩性湿地は、堤防を撤去することで復元できます。[19]

塩性湿地を保護するため、マサチューセッツ州プリマスのシフティング・ロット保護区、エステロ湿地保護区、クライヴ・ラネルズ・ファミリー・マッド・アイランド湿地などの保護区が政府によって設けられています。これらの地域では、資源と土地が管理され、制限されています。

参考文献

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